버섯 재배용 배지 재료로 수입한 농업부산물에서 중금속, 잔류농약, 영양성분 조사 Investigation of Heavy Metals, Residual Pesticides and Nutrient Component from Agricultural By-products Imported as Medium Substrates for Mushroom Cultivation원문보기
BACKGROUND: For the food safety of cultivated mushroom, information on the safety of agricultural by-products imported as medium substrates for mushroom cultivation is urgently needed. Therefore, this study was performed to detect the presence of heavy metals, residual pesticides, and nutrient compo...
BACKGROUND: For the food safety of cultivated mushroom, information on the safety of agricultural by-products imported as medium substrates for mushroom cultivation is urgently needed. Therefore, this study was performed to detect the presence of heavy metals, residual pesticides, and nutrient component in the imported medium substrates. METHODS AND RESULTS: Six kinds of medium substrates imported from nine countries from 2015 to 2017 were investigated. A mercury analyzer MA-2000 and an inductively coupled plasma spectrometer OPTIMA 7000DV were used to analyze mercury, lead, arsenic, copper, nickel and cadmium. All of these heavy metals were detected at lower level than heavy metal tolerance standard level of by-product fertilizer in Korea. When 246 kinds of residual pesticides were examined by GC and HPLC, imidacloprid, thiamethoxam and carbendazim were detected from Egyptian beet pulp, Indian cottonseed meal and cottonseed hull, respectively. The content of nutrient components (water, crude ash, crude fat, crude protein and crude fiber) varied among imported countries and the medium substrates. CONCLUSION:The presence of heavy metals and residual pesticides in imported medium substrates for mushroom cultivation was confirmed. For the safe production of mushroom, this study shows that imported medium materials for mushroom cultivation need to be managed through continuous monitoring.
BACKGROUND: For the food safety of cultivated mushroom, information on the safety of agricultural by-products imported as medium substrates for mushroom cultivation is urgently needed. Therefore, this study was performed to detect the presence of heavy metals, residual pesticides, and nutrient component in the imported medium substrates. METHODS AND RESULTS: Six kinds of medium substrates imported from nine countries from 2015 to 2017 were investigated. A mercury analyzer MA-2000 and an inductively coupled plasma spectrometer OPTIMA 7000DV were used to analyze mercury, lead, arsenic, copper, nickel and cadmium. All of these heavy metals were detected at lower level than heavy metal tolerance standard level of by-product fertilizer in Korea. When 246 kinds of residual pesticides were examined by GC and HPLC, imidacloprid, thiamethoxam and carbendazim were detected from Egyptian beet pulp, Indian cottonseed meal and cottonseed hull, respectively. The content of nutrient components (water, crude ash, crude fat, crude protein and crude fiber) varied among imported countries and the medium substrates. CONCLUSION:The presence of heavy metals and residual pesticides in imported medium substrates for mushroom cultivation was confirmed. For the safe production of mushroom, this study shows that imported medium materials for mushroom cultivation need to be managed through continuous monitoring.
, 2016). 본 연구는 중금속과 잔류농약 등 화학적 유해인자의 존재여부 및 버섯 재배용 배지성분으로서 영양성분의 조성이 적절한지 함량을 확인하는 연구를 수행하여 농업부산물의 안전성에 대한 정보를 얻고자 수행되었다.
제안 방법
다수확과 양질의 버섯 생산을 위해서는 배지 재료의 영양성분이 우수해야 하는바 수분, 조회분, 조단백, 조지방, 조섬유 총 5가지 영양성분 함량을 분석하였다(Table 2). 2015년에 수입된 버섯배지 재료에서 독일산 피트모스가 수분함량이 가장 높았고 조회분과 조지방은 파키스탄산 밀짚이 가장 높았다.
대상 데이터
느타리와 양송이 재배를 위하여 2015년부터 2017년까지 수입된 농업부산물 로서 이집트, 인도, 우크라이나에서 수입된 비트펄프, 중국과 인도에서 수입된 면실박, 인도에서 수입된 면실피와 인도네시아에서 수입된 케이폭박, 독일과 캐나다에서 수입된 피트모스, 파키스탄과 호주에서 수입된 밀짚 등을 대상으로 총 16 건의 농업부산물 시료를 3반복으로 채취하여 분석에 사용하였다. 시료는 수입된 포장에서 개봉 후 바로 2 kg씩 채취하였고 지퍼백에 넣어 저온 용기에 담아서 운반하여 분석하였다.
데이터처리
전기로에 넣어 600℃에서 2시간 회화하고 40분간 방냉하여 무게를 측정한다. 여과시킨 잔류물의 건조중량에서 잔류물을 회화하고 남은 회분량을 뺀 것을 공시료의 중량으로 나누어 준 후 100으로 곱하여 조섬유 함량을 구하였다.
이론/모형
수입된 버섯 배지재료 내에 존재하는 유해물질인 중금속을 조사하기 위해 모든 시료는 순천향대학교 고부가생물소재 산업화지역혁신센터에 의뢰하여 식품의약품안전처의 식품공전 중금속 분석법 실무 해설서에 따라 전처리 작업과 분석을 진행하였다. 수은(Hg)을 검출하기 위해 수은분석기 MA-2000(NIC, Japan)을 사용하였다.
수입된 버섯 배지재료에 존재하는 잔류농약 검출은 246종류의 농약을 대상으로 조사하였고 모든 시료는 순천향대학교 고부가생물소재 산업화지역혁신센터에 의뢰하여 식품의약품안전처의 잔류농약 분석법 실무 해설서에 따라 전처리 및 분석을 진행하였다. 시료 50 g을 polyethylene bottle에 칭량하여 acetonitrile 100 ml 첨가 후 균질기에서 5,000 rpm으로 3분간 마쇄 및 추출하였다.
성능/효과
이상의 결과로부터 3년간 조사된 총 16개 시료 중 3개의 시료에서 3종류의 잔류농약이 검출되었음을 확인하였다. 검출 시료수로 볼 때는 검출율은 18% 수준이었다.
이상의 수입된 배지재료 내 중금속의 검출양은 비료공정규격 (농촌진흥청고시 제 2007-3)에 따른 버섯을 키우기 위한 토양의 중금속 허가 기준치를 초과하지는 않지만 수입된 배지재료에 중금속이 존재한다는 것을 확인하였다. 같은 종류의 배지 재료라도 수입 연도와 수입국가에 따라 검출된 중금속의 종류와 양이 달리 검출되는 것으로 볼 때 매년 같은 지역에서 생산된 배지 재료가 들어오기 보다는 다양한 지역에서 생산된 것을 배지 재료가 들어오는 것으로 추정된다.
후속연구
같은 종류의 배지 재료라도 수입 연도와 수입국가에 따라 검출된 중금속의 종류와 양이 달리 검출되는 것으로 볼 때 매년 같은 지역에서 생산된 배지 재료가 들어오기 보다는 다양한 지역에서 생산된 것을 배지 재료가 들어오는 것으로 추정된다. 특히 양송이나 느타리버섯이 속하는 담자균류는 세포내 소기관인 액포에 중금속을 흡수하여 저장하는 능력이 있으므로 향 후 버섯생산용 배지 재료에 잔류하는 중금속이 버섯 재배 과정에서 버섯으로 전이되는 정도에 대한 조사 자료가 필요하다고 사료된다.
퇴배지의 지속적인 토양 투입은 환경에 잔류 농약과 중금속의 축적을 야기시킬 수 있기 때문에 수입배지 재료의 농약과 중금속 검사는 지속적으로 추적되어야 할 것으로 사료된다. 현재 국내에서 버섯작물의 GAP 생산에 사용되는 수입 농업부산물에 대한 관리 체계가 마련되어 있지 않은바 버섯의 안전 생산과 더불어 지속적으로 안정된 생산을 이루기 위해서는 수입배지 재료에 대한 조사를 확대하고 관리 할 수있는 체제를 마련하는 것이 시급히 필요하다고 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
GAP 제도란?
농산물우수관리(GAP, Good Agricultural Practices)제도는 2006년에 도입되어 농업인이 보다 쉽게 인증신청을 하고 안전관리는 한층 강화되도록 개정되어(2014년 9월) 시행되고 있다. GAP 제도는 생산부터 수확 후 포장단계까지 농산물에 잔류할 수 있는 농약, 중금속 또는 유해생물 등의 위해 요소를 사전에 철저히 관리하여 안전성을 확보하여 소비자에게 안전한 농산물을 공급하는 제도로 EU, 미국 등에서는 보편적으로 운영이 되고 있다. 국내에는 농촌진흥청에서 GAP 표준재배지침서(2009년)를 발간하여 농산물우수관리인증을 위한 전반적인 관리기준을 제시하였다.
느타리와 양송이 버섯 재배를 위한 배지재료를 수입할 경우 발생 가능한 문제점은?
그러나 버섯 재배 수요가 늘어나면서 이러한 배지재료는 국내에서 공급이 충분하지 않아 최근 해외에서 수입하여 버섯 생산에 사용되고 있다. 유기물이 풍부한 이러한 수입 농업부산물들은 다양한 미생물이 존재 할 수 있고 각종 농약이나 중금속 등이 오염되어 존재할 가능성이 있다. 따라서 버섯작물의 우수농산물 생산에 대한 안전성을 기하기 위해서는 버섯재배용 배지 재료로서 최근 수입이 증가하고 있는 농업부산물에 대한 안전성 정보가 매우 시급히 필요하지만 아직 국내에서는 이러한 자료가 부족한 실정이다.
수입된 농업부산물에서 발견된 인체에 유해한 세균과 곰팡이는 어떤 것들이 있는가?
본 연구팀은 최근 2년간 수입되는 농업부산물에 대해 유해 세균과 곰팡이를 조사하는 선행연구를 수행하여 Bacillus anthracis, B. oleronius, Eurotium amstelodami, Aspergillus flavus 등 인체에 유해한 세균과 곰팡이가 존재함을 보고하였다(Kwon et al., 2015; Lee et al., 2016). 본 연구는 중금속과 잔류농약 등 화학적 유해인자의 존재여부 및 버섯 재배용 배지성분으로서 영양성분의 조성이 적절한지 함량을 확인하는 연구를 수행하여 농업부산물의 안전성에 대한 정보를 얻고자 수행되었다.
참고문헌 (5)
Cheong, J. C., Jhune, C. S., Kim, S. H., Jang, K. Y., Park, J. S., Na, J. C., & Chun, M. H. (2006). Effect of the adding of Flammulina velutipes cultivation media wastes into chicken feed on the meat quality and production cost of broiler. The Korean Journal of Mycology, 34(1), 29-33.
Jang, M. J., Lee, Y. H., Kang, Y. Z., & Ju, Y. C. (2014). Effect of albasia sawdust in Pleurotus ostreatus by bottle cultivation. Journal of Mushroom, 12(1), 8-11.
Kim, J. J., Lee, S. W., Park, K. W., Seo, K. I., & Yee, S. T. (2012). Effect of Flammulina velutipes extracts cultivated with oriental herbal plants on the activation of immune cells. Journal of Life Science, 22(6), 828-836.
Kwon, H. W., Min, S. W., Lee, G. S., Kim, B. Y., Lee C. J., & Kim S. H. (2015). Investigation of bacteria in imported supplemental substrates for mushroom cultivation media. Journal of Odor and Indoor Environment, 14(3), 225-233.
Lee, G. S., Kim, J. Y., Kim, B. Y., Hyun, M. W., Lee, C. J., Kong, W. S., & Kim S. H. (2016). Detection of fungi in imported supplemental substrates for mushroom cultivation media. Journal of Odor and Indoor Environment, 15(4), 337-344.
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